内容正文:
矩形的性质
矩 形
18
华师大版·八年级数学下册
1
定义
边
角
对角线
对称性
两组对边分别平行的四边形是平行四边形.
平行四边形的两组对边分别平行.
性质定理 1 平行四边形的对边分别相等.
性质定理 2 平行四边形的对角相等.
性质定理 3 平行四边形的对角线互相平分.
平行四边形的相关性质
平行四边形是中心对称图形.
知识回顾
【动手操作】如图,用四根木条做一个平行四边形的活动木框,并轻轻推动,你会发现什么?
A
B
C
D
角的大小改变了,但仍然保持平行四边形的形状.
新课导入
当平行四边形的一个角为直角时,这时的平行四边形是一个特殊的平行四边形.
平行四边形
矩形
一个角是直角
矩形的定义:
有一个角为直角的平行四边形是矩形(长方形).
探索新知
矩形在生活中无处不在.
★矩形是特殊的平行四边形.
★平行四边形不一定是矩形.
作为一种特殊的平行四边形,矩形具有平行四边形的一般性质. 但由于它有一个角为直角,它是否具有一般
平行四边形不具有的一些特殊性质呢?
思 考
A
B
C
D
O
提示:可以从边、角、对角线等方面来考虑.
材料准备:直尺、量角器、铅笔、橡皮擦等.
活动 1 测量数学书的四条边长度、四个角的度数和对角线的长度,并记录测量的结果.
根据测量的结果,你有什么猜想?
猜想1:矩形的四个角都是直角.
猜想2:矩形的对角线相等.
观察猜想
A
B
C
D
O
你能证明吗?
如图,四边形 ABCD 是矩形,∠B = 90°.
求证:∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°.
验证猜想
A
B
C
D
证明:∵矩形 ABCD 是平行四边形.
∴∠B = ∠D,∠C = ∠A,AB // DC.
∴∠B + ∠C = 180°.
又∵∠B = 90°,∴∠C = 90°.
∴∠A = ∠B = ∠C = ∠D = 90°.
如图,四边形 ABCD 是矩形,∠ABC = 90°,
对角线 AC 与 DB 相交于点 O.
求证:AC = DB.
A
B
C
D
O
证明:∵四边形 ABCD 是矩形,
∴AB = DC,∠ABC = ∠DCB = 90°.
在△ABC和△DCB中
∵AB=DC,∠ABC = ∠DCB ,BC = CB,
∴△ABC ≌ △DCB(SAS),
∴AC = DB.
归 纳
矩形除了具有平行四边形的所有性质,还具有性质:
几何语言:
矩形的性质定理 1:矩形的四个角都是直角.
矩形的性质定理 2:矩形的对角线相等.
∵四边形 ABCD 是矩形,
∴∠ABC = ∠BCD = ∠CDA = ∠DAB = 90°,AC = DB.
例 1 如图,矩形 ABCD 被两条对角线分成四个小三角形,如果这四个小三角形周长的和是 86 cm,矩形的对角线长是 13 cm,那么该矩形的周长是多少?
解 ∵△AOB、△BOC、△COD 和△AOD 这四个小三角形周长的和为 86 cm,
∴AB + BC + CD + DA + 2(OA + OB + OC + OD)
= AB + BC + CD + DA + 2(AC + BD) = 86.
又∵AC = BD = 13 (矩形的对角线相等),
∴AB + BC + CD + DA = 86-2(AC + BD)
= 86-4×13 = 34 (cm).
即该矩形的周长是 34 cm.
A
B
C
D
O
1. 如图,四边形 ABCD 是一个矩形,其中 AD = 5,
AB = 12,则 AC 的长为______.
A
B
D
C
5
5
12
13
2. 如图,矩形 ABCD 的对角线 AC、BD 相交于点 O,
∠AOD = 70°,则 ∠BAC 的度数为 ( )
A. 25° B. 35° C. 45° D. 55°
B
3. 如图,在矩形ABCD中,对角线AC 与 BD 相交于点O,则下列结论一定正确的是( )
C
A.AB=AD B.AC⊥BD
C.AC=BD D.∠ACB=∠ACD
活动 2 请同学们准备一张矩形纸片,折一折,观察并思考:矩形是不是轴对称图形?如果是,那么对称轴有几条?
A
B
C
D
l1
l2
2 条对称轴
矩形既是中心对称图形,也是轴对称图形,对称轴为通过对边中点的直线.
【选自教材第114页 练习 第1题】
如图,在矩形 ABCD 中,对角线 AC 与 BD 相交于点 O,试找出图中相等的线段和相等的角.
A
B
C
D
O
解: 相等的线段:
AB=CD,BC=AD,BD=AC,
OA=OC=OB=OD.
相等的角:
∠ABC = ∠BCD = ∠CDA = ∠DAB = 90°,
∠OBA =∠OAB =∠ODC =∠OCD,
∠OAD =∠ODA =∠OBC =∠OCB,
∠BOC =∠AOD,∠AOB =∠COD.
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练 习
【选自教材第114页 练习 第2题】
2. 如图,矩形 ABCD 的两条对角线相交于点 O,∠AOD = 120°.
求证:AC = 2AB.
证明: ∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴ AC =BD,OA =OC = AC,=OB =OD = BD.
∴ OA =OB.
∵ ∠AOD =120°,∴ ∠AOB =180°-∠AOD =60°.
∴ △AOB 是等边三角形.
∴ AB =OA.
∴ AC =2OA=2AB.
A
B
D
C
O
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解: ∵ 四边形 ABCD 为矩形,
∴ ∠BAD =90°.
∵ ∠BAF =60°,
∴ ∠DAF =∠BAD-∠BAF =90°-60°=30°.
根据图形折叠的性质,
得∠DAE =∠FAE = ∠DAF = ×30°=15°.
3. 如图,在矩形 ABCD 中,点 E 在边 CD 上. 将该矩形沿 AE
折叠,恰好使点 D 落在边 BC 上的点 F 处. 如果∠BAF = 60°,
求∠DAE 的大小.
【选自教材第114页 练习 第3题】
A
B
C
D
F
E
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矩形的相关概念及性质
定义:有一个角为直角的平行四边形是矩形
矩形具有平行四边形的一般性质
矩形的性质定理 1:矩形的四个角都是直角
矩形的性质定理 2:矩形的对角线相等
轴对称图形
对称轴为通过对边中点的直线
课堂小结
矩形性质的运用
矩 形
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20
矩形的相关概念及性质
定义:有一个角是直角的平行四边形是矩形
矩形具有平行四边形的一切性质
矩形的性质定理 1:矩形的四个角都是直角.
矩形的性质定理 2:矩形的对角线相等.
轴对称图形
对称轴为通过对边中点的直线
知识回顾
例 2 如图,在矩形 ABCD 中,AB = 3,BC = 4,
BE ⊥ AC,垂足为点 E . 求 BE 的长.
A
B
D
C
E
说一说你的解题思路.
△ABC 为直角三角形
它的面积既可以用底和高来求.
也可以用两条直角边来求.
列出等式,从而求出 BE 的长.
探索新知
A
B
D
C
E
解 在矩形 ABCD 中,∠ABC = 90°,
AC = = 5.
又∵S△ABC = AB·BC = AC·BE ,
∴BE = = = 2.4.
例 3 如图,在矩形 ABCD 中,对角线 AC 与 BD 相交于点 O,AE 垂直且平分线段 BO,垂足为点 E,BD = 15 cm.
求 AC、AB 的长.
解 ∵四边形 ABCD 是矩形,
∴AC = BD = 15 (矩形的对角线相等).
∴AO = AC = 7.5.
∵AE 垂直平分 BO,
∴AB = AO = 7.5 .
即 AC 的长为 15 cm,AB 的长为 7.5 cm .
A
B
C
D
O
E
1. 如图,在矩形 ABCD 中,对角线 AC、BD 相交于点 O,
若 AB = 3,AC= 6,则 ∠AOD 的度数为( )
A. 90°
B. 100°
C. 110°
D. 120°
3
3
3
3
D
2. 如图,在矩形 ABCD 中,对角线 AC、BD 相交于点 O,
CD = 1.若 AE 垂直且平分 OB,垂足为点 E,则 BD
的长是 ( )
A. 3
B.
C. 2
D. 4
1
1
1
1
C
3. 如图,P 是矩形 ABCD 的对角线 AC 上一点,过点 P 作
EF∥BC,分别交 AB、CD 于点 E、F,连结 PB、PD .
若 AE=2,PF=5,则图中阴影部分的面积为 ( )
A. 10
B. 12
C. 15
D. 20
A
B
C
D
E
F
P
N
M
S△ADC = S△ABC
S△AMP = S△AEP
S△PBE = S△PBN
S△PFD = S△PDM
S△PFC = S△PCN
S△DFP = S△PBE
A
4. 如图,在矩形 ABCD 中,对角线 AC、BD 相交于点 O,DE ⊥ AC
于点 E,且 ∠ADE ∶ ∠EDC = 3 ∶ 2,求 ∠BDE 的度数.
解: ∵四边形 ABCD 是矩形,
∴∠ADC = 90°,OA = OD.
∵∠ADE ∶ ∠EDC = 3 ∶ 2,
∴∠ADE = ∠ADC=54°.
∵DE ⊥ AC,∴∠DEA= 90°
∴∠DAE=90°-∠ADE=36°
∵OA=OD,∴∠ODA=∠OAD=36°.
∴∠BDE=∠ADE-∠ODA=54°-36°=18°.
【选自教材第115页 练习 第1题】
如图,在矩形 ABCD 中,E 是边 AD 上的一点. 试说明△BCE 的面积与矩形 ABCD 的面积之间的关系.
A
B
C
D
E
解: ∵ 四边形 ABCD 为矩形,
∴ AD∥BC,AB ⊥ BC,
∴ △BCE 的边 BC 上的高长等于 AB 的长,
∴ S△BCE = BC·AB.
∵ S矩形ABCD =AB·BC,∴ S△BCE = S矩形ABCD ,
即△BCE 的面积等于矩形 ABCD 面积的一半.
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练 习
【选自教材第115页 练习 第2题】
2. 如图,在矩形 ABCD 中,对角线 AC 与 BD 相交于点 O,
∠AOB = 60°,AB = 3.6. 求 AC、AD 的长.(精确到 0.1)
解: ∵ 四边形 ABCD 是矩形,
∴ AC =BD,OA =OC = AC,OB =OD = BD,∠BAD = 90°.
∴ OA =OB.
∵ ∠AOB =60°, ∴ △AOB为等边三角形.
∴ OA =AB = 3.6.
∴ AC = BD = 2OA=7.2.
在 Rt△ABD 中,由勾股定理,得 AB2 + AD2 = BD2,
即 3.62 + AD2 = 7.22,∴ AD ≈ 6.2.
A
B
D
C
O
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3. 如图,点 P 是矩形 ABCD 的边 AD 上的一个动点,矩形的两条
边长 AB、BC 分别为 8 和 15. 求点 P 到矩形的两条对角线 AC
和 BD 的距离之和.(提示:记对角线 AC 与 BD 的交点为点 O,
连结 OP)
【选自教材第115页 练习 第3题】
A
B
C
D
O
P
解: 如图,过点 P 作 PE ⊥ AC 于点 E,PF ⊥ BD 于点 F,连结 OP .
∵ 在矩形 ABCD 中,∠ABC = 90°,AB =8,BC =15,
∴ BD =AC = = =17.
E
F
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∴ OA =OD = AC = .
又∵ S△AOD = S△AOP + S△POD ,
S△AOD = S△ABD ,∴ S△ABD = S△AOP + S△POD .
∴ ××15×8 = ×·PE + ×·PF,
∴ PE + PF = ,即点 P 到矩形的两条对角线 AC 和 BD 的距离之和为 .
A
B
C
D
O
P
E
F
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通过这节课的学习,你能熟练运用矩形的性质来解题吗?
课堂小结
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